Задание 3. Расчетная задача. (3 балла) Масса железа, практически полученного при взаимодействии 36 г оксида железа (II) с водородом, составила 22,4 г. Найдите выход железа в процентах (%) от теоретически возможного. Решение запишите в таблицу. При оформлении решения используйте обозначения физических величин и указывайте единицы их измерения.

Краткая запись:

• Масса оксида железа (II) (m_FeО): 36 г
• Практическая масса железа (m_практ): 22,4 г
• Найти: Выход железа (%)

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида железа(II) с водородом.
   FeO + H₂ → Fe + H₂O
2. Шаг 2: Рассчитаем молярные массы.
   Молярная масса FeO: M(FeO) = 56 г/моль (Fe) + 16 г/моль (O) = 72 г/моль.
   Молярная масса Fe: M(Fe) = 56 г/моль.
3. Шаг 3: Рассчитаем количество вещества (n) оксида железа(II).
   \( n_{FeО} = \frac{m_{FeО}}{M_{FeО}} = \frac{36 \text{ г}}{72 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль} \)
4. Шаг 4: Определим теоретически возможное количество вещества железа. Из уравнения реакции видно, что из 1 моль FeO получается 1 моль Fe. Следовательно, \( n_{Fe \text{ (теор.)}} = n_{FeО} = 0,5 \text{ моль} \).
5. Шаг 5: Рассчитаем теоретически возможную массу железа.
   \( m_{Fe \text{ (теор.)}} = n_{Fe \text{ (теор.)}} \cdot M_{Fe} = 0,5 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 28 \text{ г} \)
6. Шаг 6: Рассчитаем выход железа в процентах.
   \( \text{Выход} = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100\% = \frac{22,4 \text{ г}}{28 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,8 \cdot 100\% = 80\% \)

Ответ: Выход железа составляет 80%.